盘点
7/8-7/14 改变未来的科技趣闻
全文共2655字，阅读约6分钟
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癌症疫苗突破：60%小鼠肿瘤消失
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近几年的明星抗癌疗法CAR-T，是将患者体内分离出的“免疫T细胞”进行基因改造并扩增，再重新输回患者体内治疗癌症。这种疗法对血液肿瘤颇有奇效，但对实体肿瘤却无能为力。7月12日，Science 上发表的一篇论文称，MIT团队开发出一种癌症疫苗，能够极大提升CAR-T疗效，对实体肿瘤进行有效攻击，60%小鼠的肿瘤被完全清除。该疫苗由两部分组成，一端能激活T细胞的肿瘤抗原，另一端则能与血液中的白蛋白结合进入淋巴结，激活并产生更多T细胞。实验显示，疫苗能使注射进小鼠体内的CAR-T细胞数量最高提高200倍，多种抗肿瘤功能（如分泌干扰素、颗粒酶水平等）提升5-10倍，大幅缩小肿瘤体积，甚至使60%小鼠的实体肿瘤完全消失。在治疗两个多月后，小鼠依然保留了保持了对癌细胞的免疫记忆，将新注入的癌细胞一杀而光。
小WE姐：人类CAR-T细胞在体外实验里也被证明有效。研究人员已将技术授权给一家公司进行测试，希望在1-2年内进行人体试验。论文指路 👉
https://science.sciencemag.org/content/365/6449/162.full
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长寿基因对抗心血管疾病
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近来研究表明，在长寿人群中存在一种BPIFB4基因的变体LAV-BPIFB4，其血液中具有更高的BPIFB4蛋白质水平，可能与更健康的血管有关。7月10日，《欧洲心脏杂志》发表的一项研究称，意大利萨勒诺大学团队通过基因工具向普通人“转移”长寿基因LAV-BPIFB4，可以改善抵抗动脉粥样硬化的能力，开启了一种预防和对抗心血管疾病的新方法。实验中，研究人员通过病毒载体将LAV-BPIFB4基因插入患有动脉粥样硬化的小鼠DNA中，结果发现这些小鼠血管内皮功能改善，动脉粥样硬化显著减少。此外，将LAV-BPIFB4蛋白注入人类血管（非插入基因）的体外实验也取得了同样积极的效果。该研究证明了基于长寿基因开发长寿药物，复制长寿人群的“遗传益处”来避免或延迟与年龄增长相关的疾病发生，将是一个有价值且有可行性的方法。
小WE姐：未来 “ 长寿药 ” 的意义不只是为了延长寿命，更重要的是提升老年生活质量。论文地址 👉https://academic.oup.com/eurheartj/advance-article/doi/10.1093/eurheartj/ehz459/5530158#
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AI首次击败多人德扑顶级玩家
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德州扑克一直是人工智能领域最难攻克的重大问题之一，因为扑克对局涉及“隐藏信息”，既不知道对手的牌，还需要运用虚张声势等多种策略。此前，AI已在1V1德州扑克对局中击败顶级人类玩家，但多人对局难度更大，且因现实中更多是如网络安全、管理拍卖和导航等涉及多个参与者及隐藏信息的挑战，因此多玩家交互中的AI探索意义重大。7月11日，Science 上发表了一项新突破，卡内基梅隆大学与Facebook合作开发的AI“Pluribus”，分别在“1个AI+5个人类玩家”和“5个AI副本+1个人类玩家”的6人无限德州扑克对局中，首次击败了人类职业选手。Pluribus不使用人类数据或者经验，仅通过自我博弈来不断学习和提升胜率。该算法主要包括三个过程：非完美信息博弈过程的抽象压缩，博弈策略的离线自博弈学习，以及博弈策略的在线实时搜索改进。Pluribus针对多人无限注德州扑克的特点对后两个过程进行了创新改进，为AI与博弈理论发展树立了新的里程碑。特别值得一提的是，相比其他动辄需要上百万美元资源的游戏AI，Pluribus只需非常少的处理能力和内存就能进行训练，云计算资源成本甚至不到150美元，向人们证明只需少量资源的新方法也可以推动前沿人工智能研究。
小WE姐：“有一个大胆的想法”的人注意了，研究人员因担心 Pluribus 被用来掏空在线德州扑克公司的金库，决定不发布代码 😉 不过论文还是可以给你看看的 👉https://science.sciencemag.org/content/early/2019/07/10/science.aay2400
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仿生蚂蚁机器人可分工合作
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7月10日，Nauture 上发表的一篇论文称，瑞士洛桑联邦理工学院和大阪大学团队在蚂蚁的启发下，开发出一款微型机器人Tribot，拥有多种运动模式，甚至可以与群体进行通信及协作。Tribot外观像能行走的Y形电路板，体积很小，重量仅10克。它依靠锂电池供电，可实现5种不同的运动方式：垂直跳高、水平跳远、翻筋斗跳过障碍物、在崎岖的地面行走，以及在平地上爬行。每个机器人都搭载了小型的红外和距离传感器，用于感知和通信。实验中，两个Tribots分别被设定为领导者和跟随者，前者跳过障碍物后，能向后者告知地形变化，让后者不必重新进行环境扫描也能同样成功跨越。
在第二个测试中，两个Tribot合作推动一个较重的、单独无法推动的方块。推动位置由第3个“监工”Tribot指定，并向“领导”汇报，当通信中断时，第5个机器人会担起“通信中继”的角色。在未来的实际应用（如紧急搜索）中，Tribots 可以被大批量部署到现场，凭借数量多且可通信，无需GPS即可快速定位，个别机器人失效也不会影响集体功能，比单独的大型机器人更具优势。
小WE姐：视频里有更多移动模式展示，还挺萌的 ——
论文地址：
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1388-8
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人造肌肉提起自重650倍的物体
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7月12日，Science 上发表的一项研究称，MIT的研究人员发明了一种“人造肌肉纤维”，外观类似黄瓜须，可随温度变化而伸缩，从而拉动自重650倍的物体，未来或可用于机器人手臂、假肢、医疗机器人等。该纤维产生拉力的关键在于，它由两种热膨胀率不同的材料（高密度聚乙烯和环烯烃共聚物弹性体）粘合在一起，即使温度只升高1摄氏度，纤维也会收紧，产生惊人拉力。它能举起比自身重650倍的物体，并承受>1000%的拉力，即使收缩拉伸重复10000次，强度也不会减弱。温度变化及其触发的力度可以精确调控，未来或可纳入加热元件从内部加热。它重量轻、反应速度快（激活时间从几十毫秒到几秒），很容易批量生产，还可以多束捆绑增强拉力，能非常方便地应用在医疗、假肢、工业生产等各种场景中。未来还将继续探索各种不同热膨胀率的材料组合，造出更多高性能的人造肌肉纤维。
小WE姐：这期《科学》有3篇论文讲人造肌肉，MIT这篇登上了封面。传送门 👉
https://science.sciencemag.org/content/365/6449/145
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新型太阳能装置边净水边发电
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能源短缺和清洁水资源短缺是全球可持续发展的两大关键挑战。发电厂消耗了全球近一半的取水量，而海水淡化反过来也会消耗大量电力。尽管太阳光可同时为太阳能电池和净水装置供能，但这两种技术效率都十分有限。7月9日，Nature Communications 上发表的一篇论文称，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学团队开发出一种新型光伏 - 膜蒸馏（PV-MD）装置，将两种太阳能驱动技术（光伏和多级膜蒸馏）结合，可以一边生产电力一边净水，有望缓解干旱和半干旱地区能源及清洁水源短缺的问题。膜蒸馏是一种先进的太阳能驱动系统，只需相对较低的温度就能完成蒸馏和淡水收集。团队设计了一种三级膜蒸馏组件，把它固定在太阳能电池背面，利用光伏板的热量进行蒸馏，回收水蒸气。整个装置的效率与一个商用太阳能电池相当，净水产量超过大部分现有装置。该复合装置可显著降低投资成本，发电厂有望从用水者转变为清洁水生产者，在太阳辐射充足且淡水匮乏的地区实现废水再利用。
小WE姐：关于太阳能，上周 Nature Energy 还发了篇论文，说因为空气污染，中国的太阳能生产潜力在1960年到2015年间可能下降了13%。减少空气污染不仅关乎健康，还有望增加中国的太阳能产能。两篇论文地址：
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10817-6
http://www.nature.com/articles/s41560-019-0412-4
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